Построение и расчет электрической схемы приемника УКВ ЧМ стереофонического вещания, имеющего диапазон частот 88-108 МГц, страница 4

          Расчет показал, что для реализации селективности 61.08 дБ необходимо не менее 6 ФСС, что меньше 7, значит, нет необходибости усложнять схему дополнительными каскадами усиления (методика расчета ФСС приведена в [1]).

          2.4.6. Усилитель промежуточной частоты и частотный детектор.

          Основное назначение УПЧ это усиление сигнала на промежуточной частоте, ослабленно в контурах ФСС. УПЧ должен обеспечить требуемое силение сигнала, для обеспечения оптимального режима работы детектора.

В качестве микросхемы была выбрана К174ХА6 (характеристики приведены в приложении 3), в корпусе которой так же выполнен частотный детектор. Микросхема имеет вывод АПЧ, на котором формируется напряжения для подачи на варикап управляющий частотой гетеродина.

 Для обеспечения работы детектора в линейном режиме, который позволяет производить детектирование наилучшим образом, перед детектором ставиться ограничитель, который  будет ограничивать амплитуду входного сигнала.

2.4.7. Стереодекодер

Приемник принимает сигнал, несущий информацию о двух каналах – стерео сигнал, значит, в структурной схеме должен быть элемент, отвечающий за разделение правого и левого каналов. Этим звеном служит стереодекодер, который низкочастотный сигнал, путем выделения положительной или отрицательной полуволн, декодирует и выдает на дальнейшую обработку отдельно правый и левый сигналы.

          Стереодекодер выполнен на микросхеме К174ХА14, характеристики которой приведены в приложении 4.

2.4.8. Усилитель низкой частоты

          По заданию проекта, мне необходимо обеспечить неискаженное усиление сигнала звуковой частоты и мощность на выходе 1,2 Вт в нагрузке 8 Ом.

         Так как я имею дело со стереофоническим сигналом, значит, усилитель мощности должен быть разделен на каналы. Было предложено использование двух одноканальных микросхем К174УН5 (характеристики приведены в приложении 5). Эта микросхема обеспечивает требуемые параметры.

          Типовое включение и параметры микросхемы представлены в приложении 5.

2.4.9. Нагрузка

          В роле нагрузки может быть использована акустическая система:

10МАС-1М.

Диапазон частот: 63-18000 Гц

Полное электрическое сопротивление: 8 Ом

2.4.10. Автоматическая регулировка усиления

          АРУ необходима для того чтобы, при действии на входе сигнала с большим динамическим диапазоном, получить на выходе малый динамический диапазон на линейной части приемника. С целью работы детектора в линейном режиме.

          По заданию необходимо обеспечить работу приемника, с  дБ и  дБ, определим глубину регулировки:

дБ.

Дополнительных цепей реализующих АРУ не требуется, необходимую глубину регулировки обеспечивает ограничитель находящийся в микросхеме К174ХА6.

Развернутая структурная схема представлена в приложении 6.

3.  Расчёт принципиальной схемы.

3.1 Расчет входной цепи.

В качестве входной цепи была выбрана одноконтурная цепь, расчет которой целесообразно вести для режима максимального коэффициента передачи. Исходные данные для расчета следующие:

-  диапазон рабочих частот fmin¸fmax=88¸108 МГц

-  эквивалентное затухание контура dЭ=0.01

-  собственное затухание контура d0=0.0025

-  сопротивление антенны RA=100 Ом

-  входная проводимость GВХ=2·10-3

Рассчитаем коэффициент включения с антенной m и первым каскадом n:

;

;

Рассчитаем индуктивность контура (L):

;

Рассчитаем собственную проводимость контура G0:

G0=2·π·fmin·d0·Ccx.max=2·π·88·106·0.0025·15·10-12=24·10-6;

Рассчитаем эквивалентную проводимость контура GЭ:

GЭ=m2·GA+ G0+n2·GВХ=3.2·10-3·0.013+24·10-6+8.9·10-3·2·10-3=8.472·10-5;

Рассчитаем коэффициент передачи:

;

Аналогичный контур ставиться в качестве нагрузки УРЧ, поэтому расчет его приводиться не будет.

3.2  Расчет фильтров сосредоточенной селкции ФСС.

Исхдные данные для расчета ФСС:

Выходное сопротивление смесителя: 1 кОм

Входное сопротивление УПЧ: 1.5 кОм

Номинальное характеристическое сопротивление фильтра: 1.6 кОм

Вычислим коэффициенты включения для первого и последнего контуров: